авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |

Научно-методическое обоснование выбора и применения методов повышения нефтеотдачи пластов с трудноизвлекаемыми запасами (на примере месторождений западной сибир

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

УДК.622.276.1/.4 (571.1):622.276.6

Крянев

Дмитрий Юрьевич

Научно-методическое обоснование выбора и применения методов повышения нефтеотдачи пластов с трудноизвлекаемыми запасами (на примере месторождений Западной Сибири)

Специальность 25.00.17 - Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Москва, 2008 г.

Работа выполнена в Открытом акционерном обществе «Всероссийский нефтегазовый научно-исследовательский институт им. акад. А.П. Крылова» (ОАО «ВНИИнефть»).

Официальные оппоненты: доктор технических наук Казаков А.А.

доктор технических наук Михайлов Н.Н.

доктор технических наук Хисамутдинов Н.И.

Ведущая организация: ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз»

Защита диссертации состоится « 24 » февраля 2009 г. в 15 часов в ауд. 731
на заседании Диссертационного Совета Д.212.200.08 ВАК России при Российском государственном университете нефти и газа им. И.М.Губкина
по адресу: 119991, ГСП-1, Москва, Ленинский проспект, д.65.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГУ нефти и газа
им. И.М.Губкина.

Автореферат разослан « 12 » января 2009 г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета

доктор технических наук,

профессор Б.Е. Сомов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертационной работы:

Россия относится к числу стран с наиболее крупной сырьевой базой нефтедобычи. Согласно государственному докладу «О состоянии минерально-сырьевой базы Российской Федерации», перспективные и прогнозные ресурсы нефти страны составляют 13% мировых.

Около 90% ресурсов страны сосредоточено в Западно-Сибирском, Восточно-Сибирском, Дальневосточном нефтегазовых бассейнах (НГБ) и прилегающих к ним шельфовых акваториях.

В основных нефтедобывающих регионах (Западная Сибирь, Урало-Поволжье, Северный Кавказ) в разработку вовлечено свыше 80% запасов, в то время как запасы Красноярского края, Иркутской области, Республики Саха имеют «очаговое» и, в целом, низкое освоение.

Две трети разведанных запасов были открыты к началу 1980-х гг. Это позволило стране быстро наращивать добычу нефти, уровень которой в 1980-е гг. достигал
557 млн. т.

Высокий уровень добычи нефти поддерживался до конца 90-х г.г. В период политического и экономического кризиса добыча нефти упала к 1995 году примерно до 300 млн. т и держалась на этом уровне до 1999г. В 2000г. она начала быстро расти и к 2006г. достигла 480 млн.т. Вместе с тем, нарастали негативные процессы в воспроизводстве сырьевой базы, связанные со снижением эффективности и объемов геологоразведочных работ, активизировалась выборочная разработка наиболее продуктивных пластов и месторождений, что в итоге привело к изменению состояния сырьевой базы, как в количественном, так и в качественном отношениях.

Основные направления работ по совершенствованию разработки нефтяных месторождений диктуются характерным для большинства нефтедобывающих стран непрерывным ухудшением структуры запасов и увеличением степени их выработки. В этой связи следует подчеркнуть следующее:

  1. Ухудшение структуры запасов сопровождается снижением среднего дебита нефти, что оказывает решающее влияние на экономические показатели разработки нефтяных месторождений и предопределяет необходимость применения различных физико-химических и физических методов обработки призабойных зон пласта.
  2. Увеличение доли трудноизвлекаемых запасов, в частности, низкопроницаемых коллекторов и месторождений на поздней стадии разработки, сопровождается снижением вытесняющей способности рабочих агентов, используемых при традиционных технологиях, в частности, при заводнении, вызывает необходимость применения методов увеличения нефтеотдачи (третичные методы - тепловые, газовые, физико-химические), обеспечивающих более высокий потенциал вытеснения нефти, чем традиционные методы разработки.
  3. Увеличение доли запасов со сложной геолого-физической и фильтрационной характеристикой продуктивных отложений (малая начальная нефтенасыщенность, слоистая неоднородность, трещиноватость, прерывистость и др.) предопределило развитие работ по увеличению охвата вытеснением.

Работы в указанных выше направлениях ведутся уже в течение нескольких десятилетий. В каждом из них определены приоритеты, созданные в их рамках технологии и технические средства непрерывно совершенствуются. Необходимо отметить, что применение созданных методов увеличения нефтеотдачи в сочетании с методами интенсификации и увеличения охвата вытеснением в адекватных геологических условиях сопровождается достижением высокой нефтеотдачи до 45-50% и более. Тем не менее, потенциал некоторых созданных технологий и технических средств далеко не исчерпан.

Учитывая ресурсную базу большинства разрабатываемых месторождений страны, и особенно крупнейшего региона нефтедобычи, каким является Западная Сибирь (недонасыщенность продуктивных коллекторов, рост доли низкопроницаемых и трудноизвлекаемых запасов, поздняя стадия разработки и т.д.), становится очевидным, что на современном этапе развития нефтяной промышленности крайне необходимо научно-методическое обоснование выбора и применения методов повышения нефтеотдачи трудноизвлекаемых запасов для конкретных геолого-физических условиях залегания нефти и применяемой системы разработки (воздействия).

Адресное применение как имеющихся, так и вновь разрабатываемых технологий повышения нефтеотдачи, а также комплексное сочетание гидродинамических, физико-химических и т.п. технологий позволит обеспечить высокоэффективную разработку трудноизвлекаемых запасов нефти и стабилизировать уровень добычи нефти в стране на долгие годы.

Цель работы:

Научно-методическое обоснование выбора и применения комплекса гидродинамических и физико-химических методов повышения нефтеотдачи месторождений с трудноизвлекаемыми запасами для конкретных геолого-физических условий залегания нефти (низкая начальная нефтенасыщенность, высокая степень выработки пластов, низкая проницаемость коллекторов) и применяемой системы разработки (воздействия).

Основные задачи исследования:

– анализ геолого-физических характеристик и состояния разработки месторождений Западной Сибири;

– анализ применения методов увеличения нефтеотдачи на месторождениях Западной Сибири;

– определение приоритетных направлений работ по применению методов увеличения нефтеотдачи пластов месторождений Западной Сибири;

– разработка и использование методики критериального выбора объектов для реализации нестационарного заводнения;

– обоснование и проведение экспериментальных исследований по оптимизации композиций химреагентов для интенсификации добычи нефти и перераспределения фильтрационных потоков в пластах;

– создание и испытание новых технологий повышения эффективности разработки месторождений с трудноизвлекаемыми запасами.

Основные методы решения поставленных задач:

Теоретическое обобщение и экспертный анализ литературного материала и промысловых данных; разработка и использование методики критериального выбора объектов; постановка и проведение экспериментальных исследований по оценке физико-химических и нефтевытесняющих свойств композиций химреагентов; разработка программ и проведение промысловых испытаний технологий повышения эффективности разработки трудноизвлекаемых запасов; оценка их технологической эффективности.

Научная новизна диссертационной работы: состоит в том, что в ней впервые:

1. Разработана методика критериального выбора объектов для реализации процесса нестационарного заводнения, проведена классификация трудноизвлекаемых запасов объектов разработки месторождений ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз» по песчанистости, степени неоднородности, расчлененности, выработанности и обводненности.

2. Обоснован физико-химический метод повышения нефтеотдачи трудноизвлекаемых запасов с помощью термоустойчивой эмульсионной композиции для конкретных геолого-физических условий и применяемой системы разработки.

3. Экспериментально обоснованы оптимальные составы ПАВ-кислотных гидрофобизирующих и эмульсионных композиций химреагентов в целях интенсификации добычи нефти, увеличения приемистости скважин, перераспределения фильтрационных потоков и выравнивания профиля приемистости для конкретных геолого-физических условий.

4. Предложена комплексная технология повышения эффективности разработки трудноизвлекаемых запасов состоящая из комбинации нестационарного гидродинамического воздействия в сочетании с переменой направления фильтрационных потоков с помощью физико-химических (эмульсионных) методов и интенсификации притока в добывающих скважинах и проведены промысловые испытания на месторождениях ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз».

Практическая ценность работы:

1. Выявлены негативные процессы и тенденции изменения структуры остаточных запасов месторождений Западной Сибири, находящихся на поздней стадии разработки.

2. Проведен анализ эффективности мероприятий по повышению нефтеотдачи на месторождениях с ухудшенными коллекторскими свойствами, низкой начальной нефтенасыщенностью и высокой выработкой пластов (Аригольском, Суторминском, Аганском).

3. Определены наиболее перспективные объекты разработки ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз» для применения технологии нестационарного воздействия.

4. В реальных промысловых условиях испытаны новые кислотные композиции с низким межфазным натяжением для интенсификации добычи нефти, составы обратных эмульсии для выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин и перераспределения фильтрационных потоков.

5. Результаты исследований и испытаний комплексной технологии повышения эффективности разработки трудноизвлекаемых запасов с применением физико-химических и гидродинамических методов повышения нефтеотдачи пластов явились основой монографии Крянев Д.Ю. Нестационарное Заводнение. Методика критериальной оценки выбора участков воздействия. М.: ОАО «Всерос. нефтегаз. науч.-исслед. ин-т», 2008. - 208 с. и подтверждены 9-ю патентами.

6. В результате внедрения положений диссертационной работы для повышения эффективности разработки трудноизвлекаемых запасов на месторождениях ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз» дополнительно получено более 135 тыс. т нефти, на месторождениях ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз» - 110 тыс. т нефти.

7. Результаты диссертационной работы и полученные выводы являются основой для дальнейшей разработки и внедрения физико-химических технологий повышения эффективности разработки трудноизвлекаемых запасов. Прогнозируемая дополнительная добыча нефти за период с 2009 по 2011 гг. на месторождениях ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз» составит более 570 тыс. т.

В диссертации защищаются следующие основные положения:

1. Методика критериального выбора объектов разработки для проведения нестационарного заводнения на пласт.

2. Результаты оценки применимости нестационарного воздействия на объектах разработки месторождений ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз» с трудноизвлекаемыми запасами.

3. Оптимизация композиций химреагентов для интенсификации добычи нефти и перераспределения фильтрационных потоков в пластах на основе полученных результатов экспериментальных исследований.

4. Разработка и установление возможности использования композиции термоустойчивой обратной эмульсии для выравнивания профиля приемистости и изменения направления фильтрационных потоков.

5. Комплексная технология повышения эффективности разработки трудноизвлекаемых запасов (нестационарное воздействия в сочетании с адресными обработками скважин, направленными на перераспределение фильтрационных потоков) в целях улучшения показателей разработки и увеличения коэффициента нефтеотдачи на месторождениях ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз».

Апробация работы:

Результаты диссертационной работы и основные положения докладывались и обсуждались на заседаниях научно-технического совета ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз» (г. Мегион), научно-практическом семинаре «Информационные технологии в добыче нефти и разработке месторождений углеводородного сырья» 28-29 сентября 2005 г., г. Сургут, академической международной конференции «Состояние, тенденции и проблемы развития нефтегазового потенциала Западной Сибири», 11-13 октября 2006 г., г. Тюмень, научно-практической конференции «Вопросы оптимизации разработки и повышения нефтеотдачи месторождений ОАО «Газпром нефть» 18-20 декабря 2006г., г. Ноябрьск, международном научном симпозиуме «Теория и практика применения методов увеличения нефтеотдачи пластов» 18-19 сентября 2007 г., г. Москва.

Научные публикации и личный вклад автора.

По результатам выполненных научных исследований автором диссертации опубликовано 39 работ, в том числе 1 монография, 9 патентов, 20 статей и составлен руководящий документ на технологический процесс. Все работы, отражающие основное содержание диссертации, опубликованы в центральных нефтяных изданиях, а также сборниках трудов и избранных материалах научно-практических конференций. 9 работ опубликовано в изданиях, включенных в «Перечень периодических научных и научно-технических изданий, выпускаемых в Российской Федерации» и рекомендуемых ВАК.

Автору принадлежат постановка задач исследований, разработка технологий и методик исследований, непосредственное участие в экспериментальных и опытно-промышленных работах, анализ и обобщение результатов опытно-промышленных работ.

Объем и структура работы:

Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы, включающего 175 наименований. Работа изложена на 358 страницах машинописного текста, содержит 94 рисунка, 80 таблиц.

Автор благодарит сотрудников Центра повышения нефтеотдачи пластов
ОАО «ВНИИнефть» за помощь и поддержку, оказанные в процессе подготовки диссертационной работы, а также сотрудников ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз» за помощь и поддержку при организации опытно-промышленных работ.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ:

В первой главе изложены основные проблемы разработки месторождений Западной Сибири.

Важнейшая особенность сырьевой базы нефти Западной Сибири заключается в исключительно благоприятной структуре разведанных запасов. Главный фактор – высокая концентрация запасов в крупных и крупнейших месторождениях (Самотлорском, Федоровском и др.). Другие благоприятные факторы – приуроченность значительных запасов к средне- и высокопроницаемым коллекторам, высокая продуктивность месторождений, преобладание малосернистых и безсернистых нефтей.

Ханты-Мансийский автономный округ (ХМАО) - является важнейшим нефтедобывающим регионом России и располагает мощным нефтегазовым комплексом (56 и 4% от общероссийской добычи нефти и газа соответственно), который базируется на наиболее крупных запасах нефти в стране. Наиболее значительными являются Самотлорское, Мамонтовское, Федоровское, Ватьеганское, Тевлинско-Русскинское, Быстринское, Приобское, Красноленинское. В результате многолетней интенсивной отработки многие из этих месторождений в значительной степени выработаны и обводнены. Степень выработанности Самотлорского месторождения – 68%, Мамонтовского – 79%, Федоровского – 67%. Основные промысловые объекты этих месторождений, как правило, выработаны более чем на 90%. Из-за выборочной разработки наиболее крупных и высокодебитных месторождений и залежей структура разведанных запасов нефти в Ханты-Мансийском АО непрерывно ухудшается.

Общий потенциал неразведанных ресурсов нефти округа является практически крупнейшим в России, хотя и не предвещает улучшения качественных характеристик сырьевой базы. Большая часть неосвоенных и слабоосвоенных запасов региона относится к категории трудноизвлекаемых.

Добыча нефти в округе после пикового значения в 1987 г. неуклонно снижалась вплоть до 1996 г., когда было добыто всего 161 млн. т. Начиная с 1997 г. добыча нефти в округе начала расти (в среднем по 5% в год), что может свидетельствовать о стабилизации нефтедобывающего комплекса округа и Западной Сибири в целом.

Выработка начальных извлекаемых запасов нефти промышленных категорий составила 50%, текущий КИН – 0,175.

Ямало-Ненецкий автономный округ (ЯНАО) в 2003 г. обеспечивал 77% добычи газа в стране и 11% – нефти и конденсата.

На территории округа в пределах Надым-Пурской, Пур-Тазовской, Ямальской и Гыданской нефтегазоносных провинций открыты крупнейшие газовые месторождения России: Уренгойское, Ямбургское, Заполярное, Медвежье, Комсомольское и др. На 17-ти крупнейших месторождениях сосредоточено около 80% запасов газа округа. На газ разрабатываются 34 месторождения.

Более половины запасов газа приурочены к сеноманским отложениям верхнего мела. Природные газы в отложениях сеномана характеризуются в основном метановым составом (96-99%). Газы более глубоких горизонтов содержат до 10-15% тяжелых углеводородов. В целом около 2/3 запасов газа метановые и 1/3 – этаносодержащие бессернистые (рис.1.1.5).

Округ также характеризуется крупнейшими запасами и ресурсами нефти, но по сравнению с ХМАО их структура сложнее, так как преобладающую роль имеют нефти высокой плотности и вязкости (Русское, Северо-Комсомольское, Тазовское, Западно-Мессояхское месторождения).

На нефть разрабатываются 43 месторождения, крупнейшие из них – Суторминское, Барсуковское, Тарасовское, Харампуровское. В разрабатываемых залежах сосредоточено 47% текущих разведанных запасов нефти.

Первый пик добычи жидких углеводородов в регионе был достигнут в 1990г. В дальнейшем, в течение 10 лет добыча неуклонно снижалась. С 2001г. производство нефти и конденсата растет в среднем на 15% в год. В 2004г. добыча составила 53 млн.т., вплотную приблизившись к предыдущему пиковому значению.

Подавляющая часть (около 90%) разведанных запасов нефти Западной Сибири приходится на месторождения, открытые до 1990г. К настоящему времени базовые месторождения в Западной Сибири и Урало-Поволжья, обеспечивающие свыше 70% текущей добычи нефти в стране, вошли в позднюю стадию разработки и характеризуются прогрессирующим ухудшением структуры запасов и технико-экономических показателей добычи.

На месторождениях Ханты-Мансийского автономного округа (ХМАО) средняя обводненность достигла 83%. Дебиты скважин в среднем по России снизились за последние 10 лет в 5 раз, в ХМАО – в 3 раза и стабилизировалась с 1996 г. на уровне 10,4—10,7 т/с. Доля месторождений с падающей добычей превышает 60%, доля низкорентабельных трудноизвлекаемых запасов возросла до 55%.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.